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　　1引言

 

　　郭村煤礦為高瓦斯礦井，在工作面底板開掘底板巖石集中巷，用于工作面回采時輔助運輸、通風、行人和管路敷設等。煤層大部分地段遇到水后底板較軟，煤體呈黑色粉末狀，屬“三軟煤層”，易造成支柱鉆底、支架變形，對回采及支護有一定的影響。12041上下順槽使用U型鋼棚支護期間，巷道受側壓及頂板壓力影響變形較均勻；巷道變形以柱腿鉆底（底鼓）+U型鋼棚整體收縮為主，柱腿鉆底量在1.5m左右，巷道斷面積由15.6m2收縮到7m2左右，面積收縮量在40%～55%之間。12041上順槽5#段設計長度107m，沿煤層直接頂細粒砂巖掘進。

 

　　郭村煤礦12041順槽在掘巷期間就發(fā)生過較大變形，后期受采動影響劇烈，斷面收縮非常明顯，影響通風、行人安全及順層鉆孔施工，需多次翻修，嚴重影響了12041工作面回采的正常進行，增大了支護費用和管理費用。

 

　　本文擬采用沿頂掘進“全斷面錨桿+W型鋼帶+錨索梁聯(lián)合支護”技術來解決巷道變形的支護技術難題[1-2]，為三軟煤層巷道提供了新型支護技術手段，提高了巷道掘進速度，減少返修次數(shù)。

 

 

　　2.1“十”字斷面法

 

　　受采動影響，巷道圍巖壓力增大，巷道開挖后，圍巖塑性區(qū)、破碎區(qū)范圍較淺部開采要明顯增大。如支護強度不夠，支護技術與參數(shù)不合理，則巷道維護將十分困難。

 

　　在試驗巷道采用十字布點法、頂板離層觀測儀等測試儀器及方法觀測圍巖變形、位移、離層和錨桿受力特點及其變化情況，確定巷道圍巖結構活動狀況和變化特征及影響因素和范圍等，并可運用觀測反饋信息調整支護參數(shù)，優(yōu)化支護工藝。

 

　　2.2具體實施方案

 

　　（1）支護方案設計

 

　　初噴：兩幫刷夠尺寸后即進行噴漿，噴漿前應處理活矸，及時噴射混凝土封閉煤壁，噴層厚度30mm。

 

　　頂部支護：從頂板正中位置開始依次向兩側全斷面布置錨桿配合鋼筋網(wǎng)+W型鋼帶聯(lián)合支護，采用托盤固定。頂部鋪設一層點焊鋼筋網(wǎng)，頂部兩側鋼網(wǎng)折成“L”型與幫部鋼網(wǎng)搭接，在網(wǎng)片“十”字交叉處均使用雙股鐵絲連網(wǎng)；頂部用一副鋼帶。

 

　　兩幫支護：巷道幫部采用錨網(wǎng)噴+錨鋼帶雙層支護。巷道幫部圍巖揭露后，采用噴射砼進行封閉。第一層支護采用錨網(wǎng)噴支護；第二層支護采用錨鋼帶支護；第三層支護采用錨索梁支護。

 

　?。?）巷道變形監(jiān)測

 

　　1）礦壓監(jiān)測設置數(shù)目及監(jiān)測儀器

 

　　開始施工50m時便設測站，試驗巷道共設2個測站，特殊地段加設。

 

　　2）巷道圍巖表面移動監(jiān)測

 

　　監(jiān)測器材：巷道圍巖表面移動的監(jiān)測材料使用0.5m木樁，木樁嵌裝在巷道兩幫，外露50mm，端頭釘一顆大頭鐵釘。

 

　　安裝時間：位于兩幫的木樁必須在巷道掘進完畢后立刻進行安裝，并進行初始量測記錄。

 

　　安裝位置：監(jiān)測巷道兩幫表面移動的木樁安裝于兩幫腰線處，兩木樁須保持水平；監(jiān)測巷道頂、底移近的木樁位于巷道中線偏北600mm位置，中線、兩排錨桿的正中處。

 

　　安裝數(shù)量：每10m一個觀測斷面，每斷面需安裝3個專用木樁，共30根木樁。

 

　　3）頂板離層儀監(jiān)測的安裝

 

　　頂板離層儀用來監(jiān)測巷道兩幫圍巖運動。本文利用LBY-3雙基點錨固頂板離層觀測儀進行巷道圍巖內部各點位移監(jiān)測。共設2.4m、7m兩個測點。

 

　　多點位移計的安裝時間為安裝巷道表面位移測點的下一斷面。在頂板錨索施工完畢后立即進行安裝。安裝多點位移計的鉆孔應保證角度平直，位移計內的鋼絲張拉充分，初始讀數(shù)位置必須歸零。

 

　　頂板離層儀安裝于巷道頂板、兩排錨索的正中間處，兩幫須保持水平；監(jiān)測巷道頂板巖層運動規(guī)律的多點位移計安裝位置為位于巷道中線、兩排錨索的正中處。本次測站共設三個測點斷面，每斷面安裝一套頂板離層儀。

 

 

　　巷道目前平均寬度3100mm（設計寬度4600mm），下幫平均高度1600mm（設計高度2200mm），從現(xiàn)場情況及巷道表面相對位移量觀測數(shù)據(jù)分析。

 

　?。?）頂板方面，巷道安裝頂板離層儀讀數(shù)無變化，說明直接頂與老頂未發(fā)生離層，腰線至頂板最大移近量385mm，最小58mm。

 

　　（2）幫部情況，上幫最大位移量980mm，最小位移量409mm；下幫最大位移量820mm，最小位移量510mm。

 

　?。?）底板相對位移量因落底次數(shù)較多，未進行觀測。

 

　　截止到8月6日，上幫累計總變化量平均為627mm，下幫累計總變化量平均為480mm，兩幫總變化量平均1107mm，巷道總寬在3100～3500mm之間；頂板總變化量平均為227mm，期間巷道落底三次，累計落底量約2000mm。

 

　　從現(xiàn)場情況及巷道表面相對位移量觀測數(shù)據(jù)分析，目前巷道上幫變形量較大，頂板和下幫的變形量都明顯減少。

 

　　4總結

 

　　為了控制12041上順槽5#段巷道變形量，保障巷道通風、行人、運料和管路敷設等生產(chǎn)需求，從而保證工作面順利回采，郭村礦采用“全斷面錨桿+W型鋼帶+錨索梁聯(lián)合支護”技術，形成有效實用的圍巖控制體系。該方法工藝簡單，節(jié)約了支護成本，加快掘進速度，優(yōu)化支護參數(shù)，有效控制巷道變形和底臌，減少了返修次數(shù)，解決了郭村煤礦高地壓巷道支護問題。